APRENDIZAJE DEL CONCEPTO DE DENSIDAD
¿Qué es?
La densidad es un concepto inicial y básico para las ciencias experimentales, dado que relaciona dos propiedades generales de la materia (MASA Y VOLUMEN)
La densidad tiene presencia en la vida cotidiana, en las experiencias sensoriales y en el lenguaje común.
Instrumentos para indagar la comprensión de la densidad
Se
Centran en indagar consecuencias de la densidad, como la flotación y o desplazamiento de líquido.
Cuestionarios
Preguntas sobre la flotación y desplazamiento de volúmenes, que aluden indirectamente a la densidad. Se espera que los estudiantes expresen correctamente el significado de densidad.
Sobre la densidad de el agua al cambiar de recipiente o al modificar su volumen.
Cuestionarios para garantizar la compresión cualitativas y la diferencia de masa, volumen y densidad, que consiste en presentar material compuesto por ejemplo tres cilindros de aluminio, un cubo de aluminio, etc.
El reconocimiento de la densidad como una propiedad intensiva depende, de la formulación de la pregunta.
La densidad es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa, como el cociente entre la masa y el volumen del cuerpo. Sus unidades son g/mL , g/m3 , kg/m.
Los estudiantes suelen confundir masa y volumen, y solo un pequeño porcentaje comprende que la densidad es independiente del tamaño y forma del objeto. Estudios resaltan la importancia de un enfoque multicausal para entender la flotación, al relacionar la densidad del cuerpo con la del líquido.
Naturaleza de las variables
La propiedad intensiva no depende del tamaño de la muestra homogénea y se expresa como una razón, siendo el denominador el volumen y el numerador otra propiedad extensiva, como la masa. Estas propiedades se distribuyen uniformemente en el cuerpo y son constantes por unidad de volumen.
Niños de 6 a 10 años tienden a usar razonamiento intuitivo basado en la cantidad total de disolución al abordar conceptos similares como la concentración, mientras que algunos estudiantes universitarios no reconocen explícitamente las nociones de propiedad extensiva o intensiva en relación con la densidad.
Se Destaca la importancia de enseñar el carácter intensivo de la densidad y fomentar la comprensión de las variables extensivas (masa y volumen).
Identificación y Diferenciación de las variables
MASA
La masa es la cantidad de materia en un cuerpo, medida en gramos o kilogramos. Aunque coloquialmente se le llama peso, en ciencia masa y peso son conceptos distintos. La masa de un objeto es la suma de las masas de sus partículas, y la separación entre ellas no afecta la masa.
VOLUMEN
El Volumen es el espacio que ocupa un cuerpo, esta magnitud se mide en m3, cm3, L o mL y puede calcularse por desplazamiento de agua o dimensiones.
Relaciones entre las variables
La densidad al comparar muestras de distintas sustancias o cuerpos homogéneos es proporcional a la masa e inversamente proporcional al volumen.
Algunos estudiantes asocian arrolla amente la densidad sólo con la masa sin considerar la relación inversa con el volumen la comprensión de proporcionalidad especialmente inversa crucial.
Propiedad Específica
La densidad se utiliza para caracterizar sustancias, requiere una profunda comprensión del concepto de sustancia, que incluye materia homogénea, composición fija y propiedades específicas.
Algunos estudiantes no reconocen la densidad como propiedad específica, y el hecho de asociarla automáticamente con la sustancia no garantiza una comprensión profunda.
En investigaciones, se observa que los estudiantes pueden ver la densidad como independiente de la cantidad debido a la percepción del tipo de material, más que a un razonamiento proporcional entre masa y volumen. A veces, los estudiantes pueden responder correctamente sobre la conservación de la densidad sin comprender completamente las relaciones entre las variables involucradas en el concepto.
Cuestionario razonamiento con densidad
Relacionan tres variables, dos variables extensivas : masa , volumen y una variable intensiva: la densidad.
Comprender la densidad
Se relacionan estas tres variables, que demandan utilizar el control de variables y la proporcionalidad en el contexto de las ciencias experimentales.
Sugerencia para la enseñanza
Concentrarse en consecuencias como la flotación.
Brindar oportunidades para razonar con los conceptos a través de estrategias (experimentales, situaciones de lápiz y papel animaciones etcétera).
Se sugiere presentar a los estudiantes tareas donde expliquen razonamiento de proporcionalidad orientadas a la predicción y comprensión cualitativa
La comprensión analógica es otro recurso eficaz por ejemplo, resaltar las similitudes con el concepto de velocidad. la proporcionalidad inversa entre velocidad y tiempo.